Transporte celular

La célula y el medio extracelular

Es una especie de lámina delgada flexible que permite la separación de los medios, la membrana permite el movimiento y deformaciones de muchas células. Una de las características especiales y fundamentales es que su capacidad de ser atravesadas por alguna sustancia, pero no por otras.

Las membranas y su permeabilidad

La permeabilidad de las membranas es la facilidad de las moléculas para atravesarla. Esto depende principalmente de la carga eléctrica y, en menor medida, de la masa molar de la molécula. Pequeñas moléculas y moléculas con carga eléctrica neutra pasan la membrana más fácilmente que elementos cargados eléctricamente y moléculas grandes. La membrana es selectiva, lo que significa que permite la entrada de unas moléculas y restringe la de otras, pueden ser artificiales y biológicas.

Movimiento de partículas pequeñas en la célula

Una sustancia cualquiera puede ser transportada de un lugar a otro si una fuerza actúa sobre ella. el transporte de fluidos, como gases, líquidos y solutos es vital para la célula, y según las fuerzas involucradas en el, puede ser pasivo o activo.

Transporte pasivo celular

Es el movimiento de moléculas a través de la membrana celular sin gasto de energía (ATP) por parte de la célula. Este tipo de transporte ocurre cuando las moléculas se mueven a favor de su gradiente de concentración, es decir, de una zona de mayor concentración a una de menor concentración.

Tipos de transporte pasivo

1. La difusión : Es el proceso mediante el cual las partículas (moléculas o iones) se mueven desde una región de mayor concentración a una de menor concentración hasta alcanzar un equilibrio. Existen varios tipos de difusión:
• Difusión simple : Movimiento de moléculas pequeñas y no polares (como oxígeno o dióxido de carbono) directamente a través de la membrana celular sin necesidad de proteínas de transporte.
• Difusión facilitada : Movimiento de moléculas que no pueden pasar directamente por la membrana (como glucosa o iones) y requieren proteínas de transporte específicas, como canales iónicos o proteínas transportadoras.
2. Ósmosis : Es un tipo especial de difusión en la que el agua se desplaza a través de una membrana semipermeable. En la ósmosis, el agua se mueve desde una región de menor concentración de solutos (mayor concentración de agua) hacia una región de mayor concentración de solutos (menor concentración de agua) para equilibrar las concentraciones.

Transporte activo celular

Es el proceso por el cual las células mueven moléculas o iones a través de la membrana en contra de su gradiente de concentración, es decir, desde una región de menor concentración a una de mayor concentración. Este proceso requiere energía, generalmente en forma de ATP.

Tipos de transporte activo

1. Transporte activo primario: este tipo de transporte utiliza directamente la energía del ATP para mover iones o moléculas a través de la membrana. Un ejemplo clave es la bomba de sodio-potasio (Na⁺/K⁺-ATPasa), que transporta sodio y potasio en direcciones opuestas para mantener gradientes esenciales en la célula.
2. Transporte activo secundario (o cotransporte): en este tipo de transporte, la célula usa el gradiente de concentración creado por el transporte activo primario para mover otras sustancias. Existen dos tipos de transporte activo secundario:
• Simporte: Cuando dos sustancias se transportan juntas en la misma dirección. Por ejemplo, la glucosa puede entrar a la célula junto con iones de sodio gracias a su gradiente generado previamente.
• Antiporte: Cuando dos sustancias se transportan en direcciones opuestas. Un ejemplo es el intercambio de calcio y sodio (intercambiador Na⁺/Ca²⁺), donde el sodio entra y el calcio sale de la célula.

Movimiento de partículas grandes

El movimiento de partículas grandes a través de la membrana celular, que no pueden pasar directamente por ella debido a su tamaño, se realiza mediante procesos de transporte activo especializado que requieren energía (ATP). Los principales mecanismos son la endocitosis y la exocitosis:

1. Endocitosis: es el proceso mediante el cual la célula incorpora partículas grandes, como nutrientes o patógenos, envolviéndolas en una vesícula que se forma a partir de la membrana celular. Existen dos tipos principales de endocitosis:
• Fagocitosis ("alimentación celular"): La célula rodea partículas grandes, como bacterias o restos celulares, con extensiones de su membrana (pseudópodos) y las engloba en una vesícula. Este proceso es común en células del sistema inmune, como los macrófagos.
• Pinocitosis ("bebida celular"): La célula toma pequeñas cantidades de líquido extracelular y moléculas disueltas en él, formando vesículas pequeñas.



2. Exocitosis: es el proceso por el cual la célula expulsa partículas grandes, como desechos celulares o proteínas producidas en el interior, al medio extracelular. Una vesícula se mueve hacia la membrana celular, se fusiona con ella y libera su contenido al exterior.

Estos mecanismos permiten a la célula manejar partículas grandes que no pueden atravesar la membrana mediante los métodos de transporte pasivo o activo convencionales.